对比分析植物固坡与灌浆固坡的原理和适用环境--x
对比分析植物固坡与灌浆固坡的原理和适用环
境
传统边坡防护措施以工程防护为主，如全坡面锚杆喷浆、护面墙等，这些措施虽然具有防护功
能，但吞噬了绿色，严重破坏了路域生态环境和公路景观。随着时代的发展和科技的进步，植
物根系固坡方式逐渐进入人们的视野。一般而言，随着植物生长，植物根系越来越发达，其固
坡作用就会越来越明显。但大多数植物根系分布在地表以下 1.5m 深度范围内，某些深根植物
的根系甚至可以达到 5m 以下深度；而在 2m 以下深度范围内，无论单根直径，还是根系的总
体密度都大幅度减小，故其加固效果就十分有限。
因此，植被可以抑制表层水土流失及浅层滑坡，但对于深层滑坡的防治则效果不明显。浅层破
坏一般发生在 2～3m 岩土体范围内，尤以纯土体边坡、具有覆盖土层的边坡为主。3～10m 次
深层破坏往往规模较大，滑动面处于较深的位置，对其进行灌浆固坡无疑是一个较好的选择，
因为其灌浆深度、灌浆孔位置可以人为控制。但传统的灌浆材料为水泥砂浆，是刚性材料，其
抗压强度高、抗拉强度低，往往通过抗剪发挥加固作用；而化学类有机高分子灌浆材料能使结
石体具有部分植物根系特点，属于半刚性材料，可受拉、压、弯的共同作用，不会发生脆性破
坏。
本文对植物根系固坡和化学类有机高分子灌浆材料固坡方式进行对比研究和分析，可为类似工
程边坡处治提供参考。
1、植物根系固坡原理及其适用范围
1.1 植物根系固坡的力学原理
1.1.1 根系固坡的力学分析与适用条件
植物根系对坡体稳定性的影响程度与根的直径、长度以及根的延伸方向有关。植物的根必须穿
过边坡的可能滑移面（最理想的情况是能伸进基岩的裂隙中，或者扎入较稳定土层），这样根
系才能起到锚固土体的作用。禾本科、豆科植物和小灌木在地下 0.75～1.5m 深处有明显的土壤
加强作用，树木根系的锚固作用可影响到地下更深的岩土层。试验表明，同一树种根的直径越
细，则抗拉强度越高，其相关公式为
Tr=nTm（1）式中：
Tr 为树根的抗拉强度，MPa；D为树根的直径，mm；n、m为给定树种参数，树种不同，n、m
的参数也不同，n的范围为 29.1～87，m的范围为-0.76～-0.45。
对于直径 2～50mm 的各种类型树根，其抗拉强度约为8～80MPa。
随着树木的生长，树木根系单根的强度会越来越大，较粗的树木根系有一定的抗剪强度。乔木
根系的抗剪强度的对数与根系直径之间有较好的线性相关关系。
1.1.2 土体中根系受力破坏特点
根的抗拉强度随植物种类的不同而有区别，但一般都较土壤的抗拉、抗剪力大许多倍，特别是
林木根系，所以大多数植物的根系在土体破坏时，比如滑坡发生时，基本都被拉出，说明根系
与岩土体间的摩擦（或锚固）起着控制作用。
1.1.3 植物侧根的作用
“周跃对植物侧根的作用做了很多研究。他对云南松进行了观测研究，并得出 在地表以下 40cm
的土层中侧根密集，一般占总根系生物量的60%以上，这些侧根顺坡延伸，相互盘绕，与土壤
摘要：
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对比分析植物固坡与灌浆固坡的原理和适用环境传统边坡防护措施以工程防护为主，如全坡面锚杆喷浆、护面墙等，这些措施虽然具有防护功能，但吞噬了绿色，严重破坏了路域生态环境和公路景观。随着时代的发展和科技的进步，植物根系固坡方式逐渐进入人们的视野。一般而言，随着植物生长，植物根系越来越发达，其固坡作用就会越来越明显。但大多数植物根系分布在地表以下1.5m深度范围内，某些深根植物的根系甚至可以达到5m以下深度；而在2m以下深度范围内，无论单根直径，还是根系的总体密度都大幅度减小，故其加固效果就十分有限。因此，植被可以抑制表层水土流失及浅层滑坡，但对于深层滑坡的防治则效果不明显。浅层破坏一般发生在2～3m...
作者：闻远设计
分类：土木建筑化工水利
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时间：2023-04-30
